Experimenteer om de snelheid van geluid te bepalen

Materialen:

* twee microfoons: Idealiter zouden deze identiek moeten zijn en een gekende gevoeligheid hebben.

* Audio -opnameapparaat: Een computer met een geluidsopnameprogramma of een speciale audioverrecorder.

* Geluidsbron: Een apparaat dat een scherp, duidelijk geluid produceert, zoals een klap, een ballonpop of een fluitje.

* Tape meten: Om de afstand tussen de microfoons te meten.

* software: Een programma om de audio -opnames te analyseren en het tijdsverschil te bepalen tussen geluidsaankomst bij elke microfoon.

Procedure:

1. Setup:

* Plaats de twee microfoons een bekende afstand uit elkaar. Noteer de afstand tussen hen met behulp van de meetband.

* Zorg ervoor dat er geen significante obstakels of reflecties zijn tussen de microfoons en de geluidsbron.

* Plaats de geluidsbron op een redelijke afstand van de microfoons.

2. Gegevensverzameling:

* Noteer het geluid van beide microfoons tegelijkertijd met behulp van het audio -opnameapparaat.

* Zorg ervoor dat de opname duidelijk is en de geluidsbron vastlegt zonder merkbare ruis of interferentie.

3. Gegevensanalyse:

* Gebruik de audio -analysesoftware om het exacte tijdsverschil te bepalen tussen wanneer de geluidsgolf elke microfoon bereikt.

* Als de microfoons identiek zijn, is het tijdsverschil uitsluitend te wijten aan de reistijd van het geluid tussen de microfoons.

* Als de microfoons verschillende gevoeligheden hebben, moet het tijdsverschil dienovereenkomstig worden aangepast om de vertraging te verklaren die wordt veroorzaakt door het verschil in gevoeligheid.

4. Berekening:

* Bereken de snelheid van geluid met behulp van de volgende formule:

Snelheid van geluid (V) =afstand (d) / tijdsverschil (t)

* Waar:

* v: Snelheid van geluid (m/s)

* d: Afstand tussen de microfoons (M)

* t: Tijdsverschil tussen geluidsaankomst bij elke microfoon (s)

Herhaalbaarheid:

* Voer meerdere proeven uit door de afstand tussen de microfoons en de positie van de geluidsbron te wijzigen.

* Analyseer de gegevens van elke proef en bereken de gemiddelde geluidssnelheidssnelheid.

* Vergelijk de resultaten van verschillende onderzoeken om consistentie te garanderen en fouten te minimaliseren.

factoren die de nauwkeurigheid beïnvloeden:

* Microfoongevoeligheid: Als de microfoons verschillende gevoeligheden hebben, kan het tijdsverschil tussen geluidsaankomst onnauwkeurig zijn.

* Achtergrondruis: Interferentie van achtergrondruis kan de analyse van de audio -opnames beïnvloeden.

* Reflecties: Reflecties van nabijgelegen objecten kunnen de geluidsgolf vervormen en de tijdsverschilmeting beïnvloeden.

* Luchttemperatuur: De snelheid van het geluid varieert met temperatuur. Mogelijk moet u de berekende snelheid aanpassen als de luchttemperatuur aanzienlijk verschilt van kamertemperatuur.

Veiligheid:

* Zorg ervoor dat de geluidsbron niet te luid is en geen ongemak of schade aan het gehoor veroorzaakt.

* Wees voorzichtig bij het hanteren van de microfoons en opnameapparatuur.

Dit experiment biedt een basiskennis van het meten van de snelheid van geluid. Het is essentieel om op de hoogte te zijn van mogelijke fouten en beperkingen en om geschikte methoden voor gegevensanalyse te gebruiken om nauwkeurige resultaten te verkrijgen.